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羟乙基纤维素和羟丙基甲基纤维素流变性质的研究
发布时间:2019-11-15浏览次数:5

前言

       流变性质是物质在外力作用下发生的形变和流动的性质,物质的流变性质来自于物体的内部结构。通过对流体流变性质的研究,可以帮助我们了解其内部结构。流变性能的研究对于纤维素醚的应用具有十分重要的意义。

       聚合物的粘度是反映其流变性质的一个重要参数,本实验对羟丙基甲基纤维素羟乙基纤维素两种非离子型纤维素醚的流变性质的研究,主要集中于其粘度的研究。聚合物粘度的测定方法主要有以下两类:

       (1)毛细管粘度计:这种仪器采用加压或活塞的方法,迫使简体中的液态聚合物通过毛细管挤出。在一定压降下,单位时间内从毛细管挤出的聚合物量是用以计算粘度大小的基本度量。毛细管粘度计有许多优点,首先是装料比较容易,其次测试的温度和切变速率容易调

节。除可以测量粘度外,还能从挤出物胀大的数据中粗略估计聚合物的弹性。毛细管粘度计的主要缺点是,切变速率不是均一的,而是沿毛细管的径向发生变化。为了得到正确的粘度值,还必须进行一些修正。

       (2)旋转粘度计:常用的旋转粘度计有同轴圆筒式、锥板式以及平行板式三种。在同轴圆筒式旋转粘度计中,流体装在两个同轴圆筒之间的缝隙中.其中一个圆筒以恒定速率相对于另一个圆筒转动。测定转矩值和角频率,便可计算切应力和切变速率。其主要优点是当内

外筒间隙很小时,被测流体各个部分的切变速率接近均一。其主要缺点是装料困难,且圆筒转动时会产生法向应力,使聚合物沿内简往上爬。一般仅限于低剪切速率下使用。此外,平行板粘度计是将流体放在圆盘状的两块平板之间进行挤压测量,而锥板粘度计是将液体填充

在一块平圆板和线性同心圆锥之间作相对旋转。 

       按照现代高分子凝聚态物理的观点,高分子液体按照浓度的大小以及分子链形态的不同可分为以下几种状态:高分子极稀溶液、稀溶液、亚浓溶液、浓溶液、极浓溶液和熔体。液体浓度从极稀到极浓的变化过程就是分子链体系从单链状态转变为互穿网络的多链状态的分子链凝聚过程。稀溶液与浓溶液的本质区别在于稀溶液中单分子链线团(包括其排除体积)是孤立存在的,相互之间没有交叠。而在浓溶液区,大分子链之间发生聚集和缠结。因此,聚合物稀溶液和浓溶液的流变性质的研究方法以及研究重点是不尽相同的。对于稀溶液体系,由于大分子多以孤立状态存在,流体性质更多能反映出分子参数(如分子量、取代度等)的影响。而浓溶液体系中,流变性质则主要取决于大分子的聚集缠结状态。

       中北大学梁亚琴等人[23]采用乌氏粘度计法和旋转粘度计法分别对阳离子改性后的羟乙基纤维素( CHEC)的稀溶液和浓溶液的流变性能进行了专门的研究。本实验中,我们对羟乙基纤维素HEC羟丙基甲基纤维素HPMC两种纤维素醚的流变性质进行了一些基本的研究,用乌氏粘度计测量了两种纤维素醚稀溶液的粘度,并进行了分析。对浓溶液体系,我们则采用了同轴圆筒式旋转粘度计进行了砑究。

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